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도움되는 정보/about 과학

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[유추] 볼 수 없거나 듣지 못하는 세계를 이해하는 방법 볼 수 없거나 듣지 못하는 세계를 이해하는 방법 → 유추 원자에 대한 시각은 1920년대 이래 엄청난 변화를 겪었습니다. 그렇지만 이들의 이야기는 아직도 물리학 기본서에 남아 있습니다. 양자역학에서 에어빈 슈뢰딩거가 만들어낸 방정식들과 후속 연구결과는 기존의 '원자 궤도 모형'을 누르며 최종 승리를 거두게 됩니다. 원자와 악기의 유사성을 말하는 것은 이제 더 이상 유효하지 않습니다. 그렇지만 아직까지도 플랑크와 드 브롤리의 업적은 물리학의 중심에 우뚝 서 있습니다. 한 걸음 더 나아가서 양자역학이니 논리학이니 민주주의니 선이니 하는 것들을 그 자리에서 바로 이해하는 것이 어떻게 가능할까요? 우리가 실제로 지각할 수 없는 것들을 어떻게 배우고 설명할 수 있을까요? 또한 한 분야에서 습득한 지식을 전혀 다른..
양자론과 음악의 유사성 양자론과 음악의 유사성 20세기의 처음 20년 동안 물리학자들은 원자에 대해 이야기할 때 그것이 마치 오르간이나 그랜드 피아노라도 되는 것처럼 말했습니다. 그들의 설명에는 시적인 비유를 뛰어넘은 무언가가 있었습니다. 여러 관찰의 결과로 원자와 악기가 유사하다는 생각을 하게 되었습니다. 열 같은 에너지가 힘을 가할 경우 빛의 파장을 방출하는 것을 보고 그렇게 생각했던 것입니다. 빛을 분산시키는 분광기로 보면 각 원소의 색채 특질을 이루는 스펙트럼이 육안으로 보는 것보다 훨씬 복잡했습니다. 오르간이나 피아노와 마찬가지로 각 원자는 '일련의 음(notes)'을 스펙트럼처럼 동시에 나타냅니다. 여기서 만들어지는 화음(색채 특질)은 한 원소의 특징이 됩니다. 분명히 한 원소의 에너지 스펙트럼과 그것의 구조 사이에..
'전지' 그리고 '마찰' 전지(=배터리) : 양극(+) 음극(-) 원시 형태의 전지는 일찍이 기원전 250년 전에 바그다드에서 사용되었으며, 최초의 현대식 전지는 1800년 알렉산드로 볼타가 발명했습니다. '볼트'라는 말은 그의 이름에서 나온 것입니다. 참고로 전 세계 배터리 산업의 연간 매출은 480억 달러에 달한다고 합니다. 전지(=배터리)는 서로 반응해서 전자라는 음의 전하를 띤 아주 작은 입자를 만들어 내는 전기 화학물질의 저장소를 말합니다. 한 곳에서 다른 곳으로 전자가 흐르면 우리가 사용하는 램프나 텔레비전, 자동차, 카메라 , 인공위성, 휴대전화, 컴퓨터 등에 전력을 공급하는 전류가 생깁니다. 전자는 회로라 불리는 길을 통해 흐르는데 예를 들어 각 가정에 있는 전선이 회로입니다. 전자는 대부분 음극, 양극, 전기화학..
'목성'의 발견 이오의 화산 분출은 그 구성 입자들을 목성의 주변 공간으로까지 직접 방출시킬 정도로 매우 높이 솟아오른다고 합니다. 아마도 이 입자들이 이오 주변에서 목성을 둘러싸고 있는 도넛 모양의 튜브를 형성하는 장본인인 듯합니다. 이 입자들은 원자 알갱이들로서 목성을 향해 천천히 나선 운동을 하다가 안쪽 궤도에 있는 아말테아 위성과 만나면, 모종의 화학반응을 통하여 아말테아의 표면을 붉게 물들이는 것 같습니다. 또한 이오에서 분출된 물질이 여러 차례 충돌과 응결의 과정을 겪으면서 격국 목성의 고리를 만드는 데 한몫을 하게 되는 듯합니다. 인류가 목성에 거주한다는 것은 사실상 거의 불가능해 보이지만, 먼 미래에 이룩될 과학 기술의 진전을 생각한다면, 가스 구름 속을 떠다니는 거대한 풍선 속의 도시를 상상해 볼 수도 ..